北师大版(2024)九年级全册二 根据欧姆定律测量导体的电阻精品同步测试题
展开知识点一 电阻的测量
1.在如图所示的伏安法测电阻实验中,闭合开关S,小明发现电流表有示数,但示数较小,小灯泡不亮。接下来应进行的操作是( )
A.更换一个同样规格的小灯泡B.更换电压表所使用的量程
C.检查电路中是否存在断路故障D.变阻器的滑片P向右滑动
2.小明在用“伏安法”测电阻的实验中,根据测量数据绘制出如图所示I-U图像,对此作出的判断中,正确的是( )
A.通过R1的电流与它两端所加电压不成正比
B.R2的电阻比R1的阻值大
C.将R1、R2并联接入到同一电路中,R2两端的电压较大
D.将R1、R2串联接入到同一电路中,通过R1的电流较大
3.用图甲电路进行伏安法测电阻实验时,小明闭合开关后发现电压表、电流表示数如图乙。他排除某处故障后即能正常实验,则发生故障的位置可能是( )
A.①②之间断路B.②③之间断路
C.①②之间短路D.②③之间短路
4.对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量定值电阻”的这两个实验,下列说法不正确的是( )
A.它们都是采用控制变量的研究方法
B.它们的滑动变阻器在实验电路中的作用是不同的
C.前者多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的关系
D.后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差
5.在做“伏安法测电阻”实验中连接实验电路时,开关应处于 状态,滑动变阻器的滑片应位于 的一端,这主要是为了避免电路中的 过大,以至于烧坏有关元件.
6.“伏安法”测电阻的原理是 .需要的器材有:待测电阻、电源、开关、滑动变阻器、 和 ;其中, 可以改变被测电阻两端电压,多次测量求电阻的平均值,其目的是 。
7.如图所示,在伏安法测电阻实验中,电流表有内外两种接法,已知电流表内阻为0.1 Ω,电压表内阻为10 kΩ,若待测电阻约为5 Ω,应该选用电路图 (填“甲”或者“乙”)进行实验,测量值 (填“大于”“等于”或者“小于”)真实值。
8.小辉同学用伏安法测导体的电阻,实验方案和操作过程均正确,两表的连接和示数如图所示.这个实验可以改进的地方是 ,你这样改的理由是 .
9.小明做“测小灯泡电阻”实验时,所用器材有:电源电压为6V且保持不变、额定电压为2.5V的小灯泡、两个滑动变阻器R1(“10Ω 1A”)、R2(“20Ω 1A”),电压表、电流表、开关和导线。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的器材连接成完整电路 ;
(2)正确连好电路后,闭合开关前要将滑动变阻器的滑片P移到阻值 处。闭合开关,此时电路中电流表无示数,电压表示数接近电源电压,移动滑动变阻器的滑片P,电流表、电压表示数均无变化,则故障可能是 ;
A.小灯泡短路 B.小灯泡断路
(3)排除故障后进行实验,小苗将实验数据及相关的计算记录在表格中。
当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则此时小灯泡的电阻R= Ω(保留一位小数),实验中,选择的滑动变阻器为 (选填“R1”或“R2”);
(4)小明根据表格数据算出灯泡在不同电压下的电阻,发现不同电压下小灯泡的电阻值不同,原因是:导体的电阻跟 有关;
(5)完成上述实验后,小明进一步思考,用已知最大阻值为R滑的滑动变阻器和电流表,在保证电路安全情况下,能否测出未知的定值电阻Rx的阻值呢?他设计电路如图丙所示。
步骤一:闭合开关,当滑动变阻器滑片位于A端时,记下电流表示数Ia;
步骤二:再将滑片滑到B端记下电流表示数Ib。即可计算出电阻Rx,其表达式为Rx= 。(用Ia、Ib和R滑表示)
10.如图是小明测量未知电阻R1阻值的实物图。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 端;
(2)某次实验中,移动滑片使电压表示数为2.0V,此时电流表的指针位置如图所示,则电流表的示数为 A,本次测得R1的阻值为 Ω;
(3)为了减小测量误差,应调节滑动变阻器,采取 的办法;
(4)现有另一个未知电阻R2(阻值约为400Ω),若仅将图中的R1替换为R2,其他器材和电路连接不变,则不能测出R2的阻值,其原因是实验中 无法读数。
11.某实验小组用伏安法测电阻R的阻值,采用如图甲所示电路。
(1)请用笔画线代替导线将图甲连接完整 ;
(2)按电路图连接实物图,连接过程开关应 ;
(3)闭合开关,移动滑片P发现电流表有示数,电压表始终无示数,其原因可能是待测电阻 (选填代码)A断路 B短路;
(4)排除故障后,调节滑片P,当电压表示数为时,电流表示数如图乙,由此可计算出待测电阻阻值为 ;
(5)该小组想用一块电流表和一个定值电阻,测未知电阻的阻值,于是他们设计了如图丙所示的电路,并进行如下实验操作:
①只闭合S,此时电流表的示数为
②再闭合S1,此时电流表的示数为
③请用已知量和测出量、表示出未知电阻的表达式,则 。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.24
0.28
参考答案:
1.D
【详解】根据题意知道,闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡没坏,也不是断路,可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,灯泡实际功率太小不足以引起灯泡发光造成的,故下一步操作是移动滑动变阻器滑片,减小变阻器接入电路的阻值,使电路电流变大,灯泡实际功率变大,看灯泡能否发光,由图知道,变阻器的滑片P向右滑动,变阻器接入电路的阻值会减小,故D正确,ABC错误。
故选D。
2.B
【详解】A.电阻R1的函数图像是一条过原点的向上的直线,所以通过的电流跟它两端所加电压成正比,故A错误;
B. 电阻R2的函数图像像是一条弯曲的曲线,所以通过R2的电流与它两端所加电压不成正比,但也不是反比关系,在相同环境下R2的电阻比R1的阻值大,故B正确;
C.将R1、R2并联接入到同一电路中,根据并联电路特点可知R1、R2两端电压相等,故C错误;
D.若将它们串联接入到同一电路中,因串联电路中电流处处相等,所以通过R1和R2电流相同,故D错误。
故选B。
3.B
【详解】由图甲得,电源电压为3V,电阻丝与滑动变阻器串联,电压表测量电阻丝的电压,电压表的量程为0~3V,电流表测量电路电流。由图乙得,电压表满偏,示数为3V,电流表的示数为0,说明电压表与电源相连接,电压表测量电源电压,电路没有电流,出现开路现象,说明故障应该是与电压表并联的电阻丝断路,即故障是②③之间断路,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.A
【详解】A.在“探究电流跟电阻的关系”时需要采用控制变量法,而“伏安法测量电阻”时不需要利用控制变量法,故A错误,符合题意;
B.探究电流与电阻关系实验,使用滑动变阻器的目的是控制电阻两端电压保持不变,伏安法测定值电阻实验中,使用滑动变阻器的目的是改变电阻两端电压,这两个实验使用滑动变阻器的作用不同,故B正确,不符合题意;
C.探究电流跟电阻的关系实验,进行多次测量的目的是找出规律,避免偶然性,故C正确,不符合题意;
D.伏安法测电阻阻值实验,多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差,故D正确,不符合题意。
故选A。
5. 断开 阻值最大 电流
【详解】[1]在伏安法测电阻连接实验电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态;
[2][3]连接电路前,为了避免电路中的电流过大,烧坏电路元件,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大的一端.
6. R= 电流表 电压表 滑动变阻器 减小误差
【详解】[1]“伏安法”测电阻的原理是:,即分别测量出电压和电流,用欧姆定律计算出电阻。
[2][3]需要的器材有:待测电阻、电源、开关、滑动变阻器、电压表和电流表。
[4][5]其中,滑动变阻器可以改变被测电阻两端电压,以实现多次测量求电阻的平均值的目的,求电阻的平均值可以减小误差。
7. 乙 小于
【详解】[1]由题意可知,电压表与待测电阻的阻值之比
待测电阻与电流表的阻值之比
比较待测电阻与电压表和电流表的阻值大小,待测电阻与电压表的阻值相差很大,而与电流表的阻值相差较小,实验中可忽略电压表通过的电流,而电流表的分压作用不可忽略,为减小实验误差,应将电流表接在电压表之外,故采用乙电路进行测量。
[2]由于电压表分流作用,使电流表测量结果偏大,由可知R与真实值相比,测量值偏小。
8. 电流表改用小量程 电流值在0~0.6A范围内,使用小量程测量更准确
【详解】图示中电流表使用大量程,分度值为0.1A,读数为0.2A;
可见电流表的示数偏小,在小量程的范围内,为了减小误差,使测量和读数更加准确,电流表应改用小量程.
电压表使用大量程,分度值为0.5V,读数为10V,使用量程正确,不需改进.
【点睛】注意是电流表和电压表的使用规则,在测量值位于小量程范围内时,一定要使用小量程测量,虽然使用大量程也可以测量,但没有小量程测量准确.
9. 最大 B 8.3 R2 温度
【详解】(1)[1]电压表和灯泡并联,如图所示:
(2)[2]闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片P应该处于阻值最大处。
[3]闭合开关,此时电路中电流表无示数,可能电路中出现断路,电压表示数接近电源电压,可能小灯泡断路,故选B。
(3)[4]由图甲可知,电流表的量程是0~0.6A,由图乙可知,电流表的分度值是0.02A,电流表的示数是0.3A,此时小灯泡的电阻
[5]由表格数据可知电路中的最小电流为0.24A,灯泡两端的电压为1.5V,根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得滑动变阻器两端的电压为
U滑=U-UL′=6V-1.5V=4.5V
滑动变阻器连入的最大电阻值为
所以,需要选择的滑动变阻器R2。
(4)[6]由于灯泡灯丝的电阻与温度有关,所以不同电压下小灯泡的电阻值不同。
(5)[7]由图丙可知:闭合开关,当滑动变阻器滑片位于A端时,电阻Rx的简单电路,由欧姆定律可得电源电压
U=Ia×Rx①
将滑片滑到B端时,Rx与变阻器的最大电阻串联,由欧姆定律和串联电路的规律,电源电压为
U=Ib×(R滑+Rx)②
由①②解得
10. 右 0.16 12.5 多次测量求平均值 电流表
【详解】(1)[1]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处,即最右端。
(2)[2][3]电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.16A,由欧姆定律可得
(3)[4]实验中为了减小测量误差,需要多次测量求平均值。
(4)[5]由欧姆定律可知,电路的最大电流为
小于电流表的分度值0.02A;若仅将图甲中的R1替换为R2,其他器材和电路连接不变,则实验中电流表无法读数,不能测出R2的阻值。
11. 断开 B 5
【详解】(1)[1]电压表和电阻并联,如图所示:
(2)[2]为了保护电路,连接过程中,开关应该断开。
(3)[3]闭合开关,移动滑片P发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表始终无示数,可能电阻短路,故选B。
(4)[4]当电压表示数为时,电流表示数如图乙,电流表选用0~0.6A的量程,分度值0.02A,其示数为0.4A,待测电阻阻值为
(5)[5]在①中,只闭合S,此时为只有Rx的简单电路,电流表测量Rx的电流,示数为I1,可测出电源电压
U=I1Rx
在②中,再闭合S1,此时两电阻并联,电流表测量干路电流,示数为I2;根据并联电路电流的规律可知通过R0的电流为
I0=I2-I1
电源电压为
U=(I2-I1)R0
根据并联电路电压相等得到
I1Rx=(I2-I1)R0
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